JP2001266867A - アルカリ蓄電池とそれに用いるアルカリ蓄電池用正極 - Google Patents
アルカリ蓄電池とそれに用いるアルカリ蓄電池用正極Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温領域での改善に加え、放電特性の改良を
付与させたアルカリ蓄電池を提供することが可能とな
る。 【解決手段】 水酸化ニッケル固溶体粒子と、０．１〜
１００ｐｐｍのＦｅまたはＦｅ化合物を含有または混合
させた希土類元素の単体又はその化合物からなる活物質
より構成された正極を用いたアルカリ蓄電池を使用す
る。
付与させたアルカリ蓄電池を提供することが可能とな
る。 【解決手段】 水酸化ニッケル固溶体粒子と、０．１〜
１００ｐｐｍのＦｅまたはＦｅ化合物を含有または混合
させた希土類元素の単体又はその化合物からなる活物質
より構成された正極を用いたアルカリ蓄電池を使用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池に
関し、とくにその正極を改良するものである。
関し、とくにその正極を改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、アルカリ蓄電池は、携帯機器の普
及に伴い高容量化が強く要望されている。特に、ニッケ
ル−水素蓄電池は、水酸化ニッケルを主体とした正極
と、水素吸蔵合金を主体とした負極とからなる二次電池
であり、高容量で高信頼性の二次電池として普及してき
ている。
及に伴い高容量化が強く要望されている。特に、ニッケ
ル−水素蓄電池は、水酸化ニッケルを主体とした正極
と、水素吸蔵合金を主体とした負極とからなる二次電池
であり、高容量で高信頼性の二次電池として普及してき
ている。
【０００３】以下、このアルカリ蓄電池用の正極につい
て説明する。
て説明する。
【０００４】アルカリ蓄電池用の正極には、大別して焼
結式と非焼結式の二つがある。前者はパンチングメタル
等の芯材とニッケル粉末とを焼結させて得た多孔度８０
％程度のニッケル焼結基板に、硝酸ニッケル水溶液等の
ニッケル塩水溶液を含浸し、続いて、アルカリ水溶液に
含浸するなどして多孔質ニッケル焼結基板中に水酸化ニ
ッケルを生成させて作製するものである。この正極は基
板の多孔度をこれ以上大きくすることが困難であるた
め、水酸化ニッケル量を増加することができず、高容量
化には限界がある。
結式と非焼結式の二つがある。前者はパンチングメタル
等の芯材とニッケル粉末とを焼結させて得た多孔度８０
％程度のニッケル焼結基板に、硝酸ニッケル水溶液等の
ニッケル塩水溶液を含浸し、続いて、アルカリ水溶液に
含浸するなどして多孔質ニッケル焼結基板中に水酸化ニ
ッケルを生成させて作製するものである。この正極は基
板の多孔度をこれ以上大きくすることが困難であるた
め、水酸化ニッケル量を増加することができず、高容量
化には限界がある。
【０００５】後者の非焼結式正極としては、例えば、特
開昭５０−３６９３５号公報に開示されたように、三次
元的に連続した多孔度９５％以上の発泡多孔体基板に、
活物質である水酸化ニッケル粒子を保持させるものであ
り、これは現在の高容量の二次電池の正極として広く用
いられている。この非焼結式正極においては高容量の点
から、球状の水酸化ニッケルを充填することがなされて
いる。
開昭５０−３６９３５号公報に開示されたように、三次
元的に連続した多孔度９５％以上の発泡多孔体基板に、
活物質である水酸化ニッケル粒子を保持させるものであ
り、これは現在の高容量の二次電池の正極として広く用
いられている。この非焼結式正極においては高容量の点
から、球状の水酸化ニッケルを充填することがなされて
いる。
【０００６】また、放電特性や充電の受け入れ性、寿命
特性向上のために、上記の水酸化ニッケル粒子にコバル
ト、カドミウム、亜鉛等の金属イオンを一部固溶させて
用いるのが一般的である。
特性向上のために、上記の水酸化ニッケル粒子にコバル
ト、カドミウム、亜鉛等の金属イオンを一部固溶させて
用いるのが一般的である。
【０００７】ここで発泡多孔体基板の孔部（ポア）サイ
ズは２００〜５００μｍ程度であり、この孔部に粒径が
数μｍ〜数十μｍの球状水酸化ニッケルを充填するた
め、集電が保たれたニッケル金属骨格近傍の水酸化ニッ
ケルは充放電反応がスムーズに進行するが、骨格から離
れた水酸化ニッケルの反応は十分に進まない。そこで、
この非焼結式正極では充填した水酸化ニッケルの利用率
を向上させるために、活物質である水酸化ニッケル以外
に導電剤を用いて、これで球状の水酸化ニッケル粒子間
を電気的に接続させている。
ズは２００〜５００μｍ程度であり、この孔部に粒径が
数μｍ〜数十μｍの球状水酸化ニッケルを充填するた
め、集電が保たれたニッケル金属骨格近傍の水酸化ニッ
ケルは充放電反応がスムーズに進行するが、骨格から離
れた水酸化ニッケルの反応は十分に進まない。そこで、
この非焼結式正極では充填した水酸化ニッケルの利用率
を向上させるために、活物質である水酸化ニッケル以外
に導電剤を用いて、これで球状の水酸化ニッケル粒子間
を電気的に接続させている。
【０００８】この導電剤としては、水酸化コバルト、一
酸化コバルトのようなコバルト化合物や、金属コバル
ト、金属ニッケル等が用いられる。これにより非焼結式
正極では活物質を高密度に充填することが可能となり、
焼結式正極に比較し高容量化が図れる。またさらに、高
容量で過放電特性に優れ、サイクル特性向上への市場要
望にあわせた、高容量ニッケル−水素蓄電池用正極活物
質の製造方法として、コバルト化合物を活物質である水
酸化ニッケルに被覆し、そのコバルト化合物をアルカリ
酸化処理することにより高次コバルト化合物にする方法
が特開平８−１４８１４５号公報に、その製造方法の改
良が特開平９−７３９００号公報に開示されている。
酸化コバルトのようなコバルト化合物や、金属コバル
ト、金属ニッケル等が用いられる。これにより非焼結式
正極では活物質を高密度に充填することが可能となり、
焼結式正極に比較し高容量化が図れる。またさらに、高
容量で過放電特性に優れ、サイクル特性向上への市場要
望にあわせた、高容量ニッケル−水素蓄電池用正極活物
質の製造方法として、コバルト化合物を活物質である水
酸化ニッケルに被覆し、そのコバルト化合物をアルカリ
酸化処理することにより高次コバルト化合物にする方法
が特開平８−１４８１４５号公報に、その製造方法の改
良が特開平９−７３９００号公報に開示されている。
【０００９】この方法はコバルト化合物を被覆した水酸
化ニッケル粉末を加熱空気中で流動化させるか、分散さ
せながら、アルカリ水溶液を噴霧する方法である。これ
により従来外部添加剤としてコバルト化合物を添加して
いた製造方法と比較して活物質利用率、効率放電特性等
の電池特性を向上させ高エネルギー密度のアルカリ蓄電
池を製造することができる。
化ニッケル粉末を加熱空気中で流動化させるか、分散さ
せながら、アルカリ水溶液を噴霧する方法である。これ
により従来外部添加剤としてコバルト化合物を添加して
いた製造方法と比較して活物質利用率、効率放電特性等
の電池特性を向上させ高エネルギー密度のアルカリ蓄電
池を製造することができる。
【００１０】また、アルカリ蓄電池は電池の温度が高い
場合、充電の効率が低下する現象が起こる。この課題に
対してはニッケル−水素蓄電池に用いる電解液の最適化
や高温充電効率を向上させる、カルシウム化合物、酸化
イットリウム、酸化イッテルビウム等の希土類酸化物の
正極活物質への添加が行われている。例えば、特開平９
−９２２７９号公報に開示されている。
場合、充電の効率が低下する現象が起こる。この課題に
対してはニッケル−水素蓄電池に用いる電解液の最適化
や高温充電効率を向上させる、カルシウム化合物、酸化
イットリウム、酸化イッテルビウム等の希土類酸化物の
正極活物質への添加が行われている。例えば、特開平９
−９２２７９号公報に開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、高容量でなおかつ高温での充電効率を
向上せることはできるが、放電特性が低下するという課
題があった。
ような構成では、高容量でなおかつ高温での充電効率を
向上せることはできるが、放電特性が低下するという課
題があった。
【００１２】本発明は、上記課題に鑑み、高温での充電
効率を維持させつつ、放電特性を改良させたアルカリ蓄
電池を提供することを主たる目的としたものである。
効率を維持させつつ、放電特性を改良させたアルカリ蓄
電池を提供することを主たる目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は水酸化ニッケル固溶体粒子と、微量のＦｅ
またはＦｅ化合物を含有した希土類元素の単体又はその
化合物からなる活物質より構成された正極を用いたアル
カリ蓄電池である。
に、本発明は水酸化ニッケル固溶体粒子と、微量のＦｅ
またはＦｅ化合物を含有した希土類元素の単体又はその
化合物からなる活物質より構成された正極を用いたアル
カリ蓄電池である。
【００１４】この構成によって高温での充電効率を維持
させつつ、放電特性を改良させたアルカリ蓄電池を提供
することが可能となる。
させつつ、放電特性を改良させたアルカリ蓄電池を提供
することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、アルカリ蓄電池で用いる正極の活物質が水酸化ニッ
ケル固溶体粒子と、ＦｅまたはＦｅ化合物を含んだ希土
類元素の単体又はその化合物からなるものであって、Ｆ
ｅまたはＦｅ化合物の含有量は希土類元素の単体又はそ
の化合物に対し、０．１〜１００ｐｐｍであるものであ
る。
は、アルカリ蓄電池で用いる正極の活物質が水酸化ニッ
ケル固溶体粒子と、ＦｅまたはＦｅ化合物を含んだ希土
類元素の単体又はその化合物からなるものであって、Ｆ
ｅまたはＦｅ化合物の含有量は希土類元素の単体又はそ
の化合物に対し、０．１〜１００ｐｐｍであるものであ
る。
【００１６】請求項２に記載の発明は、アルカリ蓄電池
で用いる正極の活物質が水酸化ニッケル固溶体粒子と、
希土類元素の単体又はその化合物と、ＦｅまたはＦｅ化
合物からなる混合体であって、ＦｅまたはＦｅ化合物の
含有量は希土類元素の単体又はその化合物に対し、０．
１〜１００ｐｐｍであるものである。
で用いる正極の活物質が水酸化ニッケル固溶体粒子と、
希土類元素の単体又はその化合物と、ＦｅまたはＦｅ化
合物からなる混合体であって、ＦｅまたはＦｅ化合物の
含有量は希土類元素の単体又はその化合物に対し、０．
１〜１００ｐｐｍであるものである。
【００１７】請求項３に記載の発明は、希土類元素の単
体又はその化合物の含有量を限定するものであり、含有
量は水酸化ニッケル固溶体粒子に対し、０．１〜１０重
量％であるものである。
体又はその化合物の含有量を限定するものであり、含有
量は水酸化ニッケル固溶体粒子に対し、０．１〜１０重
量％であるものである。
【００１８】請求項４に記載の発明は、希土類元素の種
類を限定するものであり、希土類元素がＨｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち、少なくとも１種類以上の元
素を含むものである。
類を限定するものであり、希土類元素がＨｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙのうち、少なくとも１種類以上の元
素を含むものである。
【００１９】請求項５に記載の発明は、希土類元素の化
合物の種類を限定するものであり、化合物種が酸化物、
水酸化物又はフッ化物からなるものである。
合物の種類を限定するものであり、化合物種が酸化物、
水酸化物又はフッ化物からなるものである。
【００２０】請求項６に記載の発明は、アルカリ蓄電池
の構成を示すものあり、水酸化ニッケル固溶体粒子と、
ＦｅまたはＦｅ化合物を含んだ希土類元素の単体又はそ
の化合物からなるものであって、そのＦｅまたはＦｅ化
合物の含有量は希土類元素の単体又はその化合物に対
し、０．１〜１００ｐｐｍである正極活物質より構成さ
れた正極と、負極と、セパレータと、アルカリ電解液と
で構成されたものである。
の構成を示すものあり、水酸化ニッケル固溶体粒子と、
ＦｅまたはＦｅ化合物を含んだ希土類元素の単体又はそ
の化合物からなるものであって、そのＦｅまたはＦｅ化
合物の含有量は希土類元素の単体又はその化合物に対
し、０．１〜１００ｐｐｍである正極活物質より構成さ
れた正極と、負極と、セパレータと、アルカリ電解液と
で構成されたものである。
【００２１】請求項７に記載の発明は、アルカリ蓄電池
の構成を示すものであり、水酸化ニッケル固溶体粒子
と、希土類元素の単体又はその化合物と、ＦｅまたはＦ
ｅ化合物からなるものであって、そのＦｅまたはＦｅ化
合物の含有量は希土類元素の単体又はその化合物に対
し、０．１〜１００ｐｐｍである正極活物質より構成さ
れた正極と、負極と、セパレータと、アルカリ電解液と
で構成されたものである。
の構成を示すものであり、水酸化ニッケル固溶体粒子
と、希土類元素の単体又はその化合物と、ＦｅまたはＦ
ｅ化合物からなるものであって、そのＦｅまたはＦｅ化
合物の含有量は希土類元素の単体又はその化合物に対
し、０．１〜１００ｐｐｍである正極活物質より構成さ
れた正極と、負極と、セパレータと、アルカリ電解液と
で構成されたものである。
【００２２】請求項８に記載の発明は、アルカリ蓄電池
の構成する正極活物質中の希土類元素の単体又はその化
合物の含有量を限定するものであり、含有量は水酸化ニ
ッケル固溶体粒子に対し、０．１〜１０重量％であるも
のである。
の構成する正極活物質中の希土類元素の単体又はその化
合物の含有量を限定するものであり、含有量は水酸化ニ
ッケル固溶体粒子に対し、０．１〜１０重量％であるも
のである。
【００２３】請求項９に記載の発明は、アルカリ蓄電池
の構成する正極活物質中の希土類元素の種類を限定する
ものであり、希土類元素がＨｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌ
ｕ、Ｙのうち、少なくとも１種類以上の元素を含むもの
である。
の構成する正極活物質中の希土類元素の種類を限定する
ものであり、希土類元素がＨｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌ
ｕ、Ｙのうち、少なくとも１種類以上の元素を含むもの
である。
【００２４】請求項１０に記載の発明は、アルカリ蓄電
池の構成する正極活物質中の希土類元素の化合物の種類
を限定するものであり、化合物種が酸化物、水酸化物又
はフッ化物からなるものである。
池の構成する正極活物質中の希土類元素の化合物の種類
を限定するものであり、化合物種が酸化物、水酸化物又
はフッ化物からなるものである。
【００２５】
【実施例】以下、本発明における詳細について実施例に
基づいて説明するが、本発明は下記実施例により、何ら
限定されるものではなく、その要点を変更しない範囲に
おいて適宜変更して実施することが可能なものである。
基づいて説明するが、本発明は下記実施例により、何ら
限定されるものではなく、その要点を変更しない範囲に
おいて適宜変更して実施することが可能なものである。
【００２６】（実施例１）硝酸イッテルビウムに対して
硫酸鉄（ＩＩ）を加えた水溶液に、水酸化ナトリウム水
溶液を滴下しながら攪拌し、かつｐＨを１１〜１４の範
囲に保つことにより、水酸化鉄（ＩＩＩ）を含んだ水酸
化イッテルビウム粉末Ａを得た。粉末Ａの組成を調べた
ところ重量比で水酸化イッテルビウムに対し、水酸化鉄
（ＩＩＩ）が１０ｐｐｍ含まれていた。
硫酸鉄（ＩＩ）を加えた水溶液に、水酸化ナトリウム水
溶液を滴下しながら攪拌し、かつｐＨを１１〜１４の範
囲に保つことにより、水酸化鉄（ＩＩＩ）を含んだ水酸
化イッテルビウム粉末Ａを得た。粉末Ａの組成を調べた
ところ重量比で水酸化イッテルビウムに対し、水酸化鉄
（ＩＩＩ）が１０ｐｐｍ含まれていた。
【００２７】次に、水酸化ニッケル粉末３００ｇと、水
酸化コバルト３０ｇと、酸化亜鉛６ｇと、上記で得られ
た粉末Ａ６ｇと、水を混合し、ペースト状とした。この
ペーストを発泡メタルに充填、乾燥、圧延、Ｆ−ＡＡサ
イズ用の寸法に裁断して正極板とした。
酸化コバルト３０ｇと、酸化亜鉛６ｇと、上記で得られ
た粉末Ａ６ｇと、水を混合し、ペースト状とした。この
ペーストを発泡メタルに充填、乾燥、圧延、Ｆ−ＡＡサ
イズ用の寸法に裁断して正極板とした。
【００２８】次に負極板は、ＡＢ5型水素吸蔵合金を、
炭素材１ｗｔ％と、ＰＴＦＥ１ｗｔ％と水を加えて調整
したペーストを塗布し、乾燥した後、圧延し、Ｆ−ＡＡ
サイズ用の寸法に裁断し作製した。
炭素材１ｗｔ％と、ＰＴＦＥ１ｗｔ％と水を加えて調整
したペーストを塗布し、乾燥した後、圧延し、Ｆ−ＡＡ
サイズ用の寸法に裁断し作製した。
【００２９】これらの正極板と負極板とを、親水化処理
を施したポリプロピレン製の不織布セパレータを介し
て、渦巻状に巻回して極板群を構成し、この極板群を電
池ケースに収納し、ついでこのケースに８ｍｏｌ／ｌの
水酸化ナトリウム水溶液を注入し、ケース上部を封口板
で密閉して定格容量１３００ｍＡｈのＦ−ＡＡサイズの
ニッケル−水素蓄電池を作製した。この電池を電池Ａと
する。
を施したポリプロピレン製の不織布セパレータを介し
て、渦巻状に巻回して極板群を構成し、この極板群を電
池ケースに収納し、ついでこのケースに８ｍｏｌ／ｌの
水酸化ナトリウム水溶液を注入し、ケース上部を封口板
で密閉して定格容量１３００ｍＡｈのＦ−ＡＡサイズの
ニッケル−水素蓄電池を作製した。この電池を電池Ａと
する。
【００３０】また比較例として、上記粉末Ａを作製する
際に硫化酸鉄（ＩＩ）を加えないこと以外はすべて上記
と同様に作製した電池を電池Ｘとする。
際に硫化酸鉄（ＩＩ）を加えないこと以外はすべて上記
と同様に作製した電池を電池Ｘとする。
【００３１】次にこれらの電池を、２５℃、４５℃、５
０℃、５５℃、６０℃の雰囲気下で１３０ｍＡで充電を
行い、温度を２５℃下げて２６０ｍＡで放電させた。図
１に各温度での利用率（実際の放電容量／正極理論容量
の百分率）を示す。
０℃、５５℃、６０℃の雰囲気下で１３０ｍＡで充電を
行い、温度を２５℃下げて２６０ｍＡで放電させた。図
１に各温度での利用率（実際の放電容量／正極理論容量
の百分率）を示す。
【００３２】次にこれらの電池を、２５℃雰囲気下で１
３０ｍＡで充電を行い温度を２５、０℃にて１３００ｍ
Ａで放電、また温度０℃にて２６００ｍＡで放電させ
た。図２に各温度での利用率を示す。
３０ｍＡで充電を行い温度を２５、０℃にて１３００ｍ
Ａで放電、また温度０℃にて２６００ｍＡで放電させ
た。図２に各温度での利用率を示す。
【００３３】図１、２からも明らかなように、本発明の
電池では、比較電池に比べ２５〜６０℃まで温度を上昇
させても充電効率は変わらないが、０℃での低温放電特
性、２Ｃでのハイレート放電特性が良くなっていること
が分かる。水酸化鉄（ＩＩＩ）を含んだ電池Ａは水酸化
鉄（ＩＩＩ）を含まない電池Ｘに比べ放電電圧が高いこ
とを確認し、この効果と考えられる。
電池では、比較電池に比べ２５〜６０℃まで温度を上昇
させても充電効率は変わらないが、０℃での低温放電特
性、２Ｃでのハイレート放電特性が良くなっていること
が分かる。水酸化鉄（ＩＩＩ）を含んだ電池Ａは水酸化
鉄（ＩＩＩ）を含まない電池Ｘに比べ放電電圧が高いこ
とを確認し、この効果と考えられる。
【００３４】（実施例２）実施例１と同様の手順で重量
比で水酸化イッテルビウムに対し、水酸化鉄（ＩＩＩ）
を０．１、０．５、１．０、５．０、１０、５０、１０
０、１５０、２００ｐｐｍを含有した正極を作製しＦ−
ＡＡサイズのニッケル−水素蓄電池を作製した。
比で水酸化イッテルビウムに対し、水酸化鉄（ＩＩＩ）
を０．１、０．５、１．０、５．０、１０、５０、１０
０、１５０、２００ｐｐｍを含有した正極を作製しＦ−
ＡＡサイズのニッケル−水素蓄電池を作製した。
【００３５】これらの電池を５５℃の雰囲気下で１３０
ｍＡで充電を行い、温度を２５℃の下げて２６０ｍＡで
放電させた。この時の利用率を図３に示す。次に、これ
らの電池を、２５℃雰囲気下で１３０ｍＡで充電を行い
温度を０℃に下げて１３００ｍＡで放電させた。図４に
各含有量における０℃、１Ｃ放電時の利用率を示す。図
３、４からも明らかなように、水酸化鉄（ＩＩＩ）の含
有量が０．１〜２００ｐｐｍの範囲では放電特性は向上
する。しかしながら水酸化鉄（ＩＩＩ）が１５０ｐｐｍ
以上の添加では充電効率が低下することが分かり、０．
１〜１００ｐｐｍが好ましい量であることが分かる。
ｍＡで充電を行い、温度を２５℃の下げて２６０ｍＡで
放電させた。この時の利用率を図３に示す。次に、これ
らの電池を、２５℃雰囲気下で１３０ｍＡで充電を行い
温度を０℃に下げて１３００ｍＡで放電させた。図４に
各含有量における０℃、１Ｃ放電時の利用率を示す。図
３、４からも明らかなように、水酸化鉄（ＩＩＩ）の含
有量が０．１〜２００ｐｐｍの範囲では放電特性は向上
する。しかしながら水酸化鉄（ＩＩＩ）が１５０ｐｐｍ
以上の添加では充電効率が低下することが分かり、０．
１〜１００ｐｐｍが好ましい量であることが分かる。
【００３６】本実施例での放電特性の向上は、水酸化鉄
（ＩＩＩ）が水酸化イッテルビウム中に含まれているた
めと考えられる。この効果は、電解液中で溶解析出反応
をする水酸化イッテルビウムと水酸化鉄（ＩＩＩ）の相
乗作用による放電電圧の上昇と推察される。またこの効
果は、水酸化鉄（ＩＩＩ）が例えば水酸化ニッケル中に
含まれていても現れない。
（ＩＩＩ）が水酸化イッテルビウム中に含まれているた
めと考えられる。この効果は、電解液中で溶解析出反応
をする水酸化イッテルビウムと水酸化鉄（ＩＩＩ）の相
乗作用による放電電圧の上昇と推察される。またこの効
果は、水酸化鉄（ＩＩＩ）が例えば水酸化ニッケル中に
含まれていても現れない。
【００３７】なお、実施例では水酸化イッテルビウムを
用いたが、イッテルビウムの単体や酸化物、フッ化物な
どを用いても同様の効果が得られ、他の希土類元素の単
体や酸化物、水酸化物、フッ化物などを用いても同様の
効果が得られる。そして、他の希土類元素としてはＨ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕ、Ｙが好適に用いられ、その含有
量としては水酸化ニッケル固溶体粒子に対し、０．１〜
１０重量％であることが好ましい。
用いたが、イッテルビウムの単体や酸化物、フッ化物な
どを用いても同様の効果が得られ、他の希土類元素の単
体や酸化物、水酸化物、フッ化物などを用いても同様の
効果が得られる。そして、他の希土類元素としてはＨ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕ、Ｙが好適に用いられ、その含有
量としては水酸化ニッケル固溶体粒子に対し、０．１〜
１０重量％であることが好ましい。
【００３８】また実施例では水酸化鉄（ＩＩＩ）を用い
たが、鉄の単体や酸化物、フッ化物などを用いても同様
な効果が得られる。
たが、鉄の単体や酸化物、フッ化物などを用いても同様
な効果が得られる。
【００３９】そして、アルカリ電解液は水酸化ナトリウ
ム水溶液を用いたが、水酸化カリウム、水酸化リチウム
単独、もしくは混合水溶液を用いても同様な効果が得ら
れる。
ム水溶液を用いたが、水酸化カリウム、水酸化リチウム
単独、もしくは混合水溶液を用いても同様な効果が得ら
れる。
【００４０】さらに、実施例に用いた水酸化コバルトや
酸化亜鉛添加はこれらに限定するものではなく一実施例
として用いたものであり、またニッケル−水素蓄電池で
なく、ニッケル−カドミウム蓄電池を用いても同様な効
果が得られる。
酸化亜鉛添加はこれらに限定するものではなく一実施例
として用いたものであり、またニッケル−水素蓄電池で
なく、ニッケル−カドミウム蓄電池を用いても同様な効
果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明の正極活物質にＦｅ
またはＦｅ化合物を含んだ希土類元素の単体又はその化
合物を添加した正極を用いれば高温領域での改善に加
え、放電特性の改良を付与させたアルカリ蓄電池を提供
することが可能となる。
またはＦｅ化合物を含んだ希土類元素の単体又はその化
合物を添加した正極を用いれば高温領域での改善に加
え、放電特性の改良を付与させたアルカリ蓄電池を提供
することが可能となる。
【図１】本発明の実施例１における充電時の温度と利用
率を示す図
率を示す図
【図２】本発明の実施例１における各放電条件と利用率
を示す図
を示す図
【図３】本発明の実施例２における水酸化鉄（ＩＩＩ）
の含有量と５５℃雰囲気下充電時の利用率を示す図
の含有量と５５℃雰囲気下充電時の利用率を示す図
【図４】本発明の実施例２における水酸化鉄（ＩＩＩ）
の含有量と０℃、１Ｃ放電時の利用率を示す図
の含有量と０℃、１Ｃ放電時の利用率を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠原 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 湯浅 浩次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H028 AA01 AA05 CC11 EE01 EE04 EE05 EE08 HH01 5H050 AA02 AA05 AA08 BA13 BA14 CA03 CA04 CB14 CB17 DA02 DA09 DA10 EA02 EA12 EA15 FA17 HA01
Claims (10)
- 【請求項１】 水酸化ニッケル固溶体粒子と、Ｆｅまた
はＦｅ化合物を含んだ希土類元素の単体又はその化合物
とからなる正極であって、前記ＦｅまたはＦｅ化合物の
含有量は、希土類元素の単体又はその化合物に対し、
０．１〜１００ｐｐｍであるアルカリ蓄電池用正極。 - 【請求項２】 水酸化ニッケル固溶体粒子と、希土類元
素の単体又はその化合物と、およびＦｅまたはＦｅ化合
物とを混合してなる正極であって、前記ＦｅまたはＦｅ
化合物の含有量は、希土類元素の単体又はその化合物に
対し、０．１〜１００ｐｐｍであるアルカリ蓄電池用正
極。 - 【請求項３】 希土類元素の単体又はその化合物の含有
量は、水酸化ニッケル固溶体粒子に対し、０．１〜１０
重量％である請求項１または２記載のアルカリ蓄電池用
正極。 - 【請求項４】 希土類元素はＨｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種類以上の元素を含む請求
項１〜３のいずれかに記載のアルカリ蓄電池用正極。 - 【請求項５】 希土類元素の化合物は、酸化物、水酸化
物又はフッ化物である請求項１〜３のいずれかに記載の
アルカリ蓄電池用正極。 - 【請求項６】 水酸化ニッケル固溶体粒子と、Ｆｅまた
はＦｅ化合物を含んだ希土類元素の単体又はその化合物
とからなり、前記ＦｅまたはＦｅ化合物が、希土類元素
の単体又はその化合物に対し、０．１〜１００ｐｐｍ含
有した正極と、負極と、セパレータと、およびアルカリ
電解液とを備えたアルカリ蓄電池。 - 【請求項７】 水酸化ニッケル固溶体粒子と、希土類元
素の単体又はその化合物と、およびＦｅまたはＦｅ化合
物とを混合してなる正極であって、前記ＦｅまたはＦｅ
化合物が希土類元素の単体又はその化合物に対し、０．
１〜１００ｐｐｍ含有した正極と、負極と、セパレー
タ、およびアルカリ電解液とを備えたアルカリ蓄電池。 - 【請求項８】 希土類元素の単体又はその化合物の含有
量は水酸化ニッケル固溶体粒子に対し、０．１〜１０重
量％である請求項６または７記載のアルカリ蓄電池。 - 【請求項９】 希土類元素がＨｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕ、Ｙのうち少なくとも１種類以上の元素を含む請求
項５または６記載のアルカリ蓄電池。 - 【請求項１０】 希土類元素の化合物は、酸化物、水酸
化物又はフッ化物である請求項５または６記載のアルカ
リ蓄電池。
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|---|---|---|---|
| JP2000077608A JP4474722B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | アルカリ蓄電池とそれに用いるアルカリ蓄電池用正極 |
| US09/794,121 US6489059B2 (en) | 2000-03-21 | 2001-02-28 | Alkaline storage battery and positive electrode used for the alkaline storage battery |
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| EP01105804A EP1137087B1 (en) | 2000-03-21 | 2001-03-08 | Alkaline storage battery and positive electrode used for the alkaline storage battery |
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| JP2000077608A JP4474722B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | アルカリ蓄電池とそれに用いるアルカリ蓄電池用正極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001266867A true JP2001266867A (ja) | 2001-09-28 |
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|---|---|---|---|
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| WO2023223628A1 (ja) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アルカリ蓄電池 |
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| JPH09237630A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用活物質および正極 |
| CA2269675A1 (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-14 | Energy Conversion Devices, Inc. | Beta to gamma phase cycleable electrochemically active nickel hydroxide material |
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-
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-
2001
- 2001-02-28 US US09/794,121 patent/US6489059B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-08 DE DE60143176T patent/DE60143176D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-08 EP EP01105804A patent/EP1137087B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-21 CN CNB011118431A patent/CN1176508C/zh not_active Expired - Lifetime
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